Sonda Lambda funzionamento.

LAMBDA
Lettera dell'alfabeto greco con la quale in alcune nazioni (tra le quali la Germania) si indica per convenzione il coefficiente di aria in eccesso relativo alla miscela aria-benzina. Quando la dosatura della miscela stessa e' corretta dal punto di vista chimico (se il carburante e' la benzina, tale titolo equivale a 14,7 circa), lambda e' uguale a 1. Per miscele ricche si hanno lambda di valore inferiore e per miscele magre lambda superiori a uno. Quando e' stato messo a punto un sensore in grado di misurare la quantita' di ossigeno presente in seno ai gas di scarico e di permettere alla centralina elettronica, grazie alle informazioni da esso fornite, di calcolare la dosatura della miscela aria-carburante (in modo da potere intervenire sul sistema di alimentazione per mantenere la dosatura stessa sul valore ottimale) si e' deciso di denominarlo "sonda Lambda". Oggi queste sonde vengono impiegate nelle automobili con marmitta catalitica trivalente, nelle quali per ottenere una elevata efficienza di conversione (ovverosia per abbattere nella massima misura gli agenti inquinanti) e' indispensabile mantenere il titolo della miscela aria-carburante all'interno di una "finestra di dosatura" molto ristretta.

Schema di marmitta catalitica (immagine)



Schema di marmitta catalitica utilizzata sulle vetture del Gruppo Fiat: al centro, in basso, la sonda Lambda collegata alla centralina elettronica.



La sonda lambda è necessaria per conoscere se i gas di scarico presentano del combustibile incombusto, per mantenere il rapporto di miscela (kg aria/kg combustibile) entro l'intervallo di efficienza ottimale del catalizzatore, meglio conosciuto come "lambda 1".
Principio di funzionamento di una sonda lambda
La sonda lambda è in grado di rilevare la concentrazione di ossigeno all'interno dei gas di scarico; precisamente il valore di lambda, appunto, che sta ad indicare il rapporto tra l'aria e la benzina, dove:

Valore 1, quando la combustione è stechiometrica;
< di 1, quando c'è un eccesso di benzina;
> di 1, quando c'è un eccesso d'aria
La sonda trasmette poi come segnale elettrico alla centralina che regola l'immissione di carburante e aria all'interno della camera di combustione.
L'uscita della sonda è del tipo bistadio (on/off) dato che il passaggio da una situazione a l'altra avviene in un arco molto ristretto, per poi rimanere costante a valori più distanti da quello ottimale.
Tipi di sonde
Sonda lambda al diossido di zirconio
La superficie esterna dell'elemento in diossido di zirconio è a diretto contatto con i gas di scarico, mentre la superficie interna lo è con l'atmosfera. Entrambe le superfici sono rivestite di un sottile strato di platino. L'ossigeno in forma ionica attraversa lo strato ceramico e carica elettricamente lo strato di platino che quindi si comporta come un elettrodo: il segnale elettrico che viene generato è raccolto dal cavo di connessione in uscita dal sensore.

L'elemento in biossido di zirconio diventa permeabile agli ioni di ossigeno alla temperatura di circa 300 °C. Quando la concentrazione dell'ossigeno è diversa sulle due superfici del sensore, viene generata una tensione grazie alle particolari proprietà fisiche del biossido di zirconio. Con una miscela povera la tensione del segnale è bassa mentre con una miscela ricca è alta.

Il tipico cambiamento dell'intensità del segnale avviene quando il rapporto aria-benzina è di 14,7 a 1 (14,7 parti di aria verso 1 parte di benzina) e viene chiamato lambda 1. Questo rapporto è considerato anche indice di completa combustione (da qui il nome di sonda lambda).

Il sistema di controllo della miscela aria-benzina viene pilotato dalla sonda lambda che inizia ad operare sopra i 300 °C. L'elemento sensibile richiede un certo tempo di riscaldamento e per questo motivo la maggior parte delle sonde Sonda lambda al diossido di titanio [lambda hanno al loro interno un riscaldatore in ceramica che riduce sensibilmente il tempo di attivazione.
L'elemento in diossido di titanio non genera una tensione come quello allo zirconio. Nell'elemento in diossido di titanio la resistenza elettrica varia in rapporto alla concentrazione di ossigeno. A lambda 1 (rapporto stechiometrico) si verifica una significativa variazione della resistenza.

Applicando un opportuno valore di tensione alla sonda al titanio si può misurare una corrente in uscita che è in relazione con la concentrazione di ossigeno nei gas di scarico. A differenza del tipo allo zirconio, quello al titanio non richiede aria di riferimento e quindi le dimensioni dell'elemento sensibile sono più piccole.
Avvertenze
I sensori all'ossido di zirconio ed all'ossido di titanio non sono intercambiabili sia per le dimensioni che per le differenti strategie di controllo che vengono utilizzate per valutare il segnale del sensore.

Principio di funzionamento di una sonda lambda



Vi sono due tipi di sonde lambda che si differenziano per il tipo di ceramica utilizzata per rilevare la presenza di ossigeno nei gas di scarico.







Sonda lambda al biossido di zirconio



La superficie esterna dell’elemento in biossido di zirconio è a diretto contatto con i gas di scarico, mentre la superficie interna lo è con l’atmosfera. Entrambe le superfici sono rivestite di un sottile strato di platino. L’ossigeno in forma ionica attraversa lo strato ceramico e carica elettricamente lo strato di platino che quindi si comporta come un elettrodo: il segnale elettrico che viene generato è raccolto dal cavo di connessione in uscita dal sensore.
L’elemento in biossido di zirconio diventa permeabile agli ioni di ossigeno alla temperatura di circa 300°C. Quando la concentrazione dell’ossigeno è diversa sulle due superfici del sensore, viene generata una tensione grazie alle particolari proprietà fisiche del biossido di zirconio. Con miscela povera la tensione del segnale è bassa mentre con miscela ricca è alta.




Il tipico cambiamento dell’intensità del segnale avviene quando il rapporto aria-benzina è di 14.7 a 1 (14.7 parti di aria verso 1 parte di benzina) e viene chiamato Lambda 1. Questo rapporto è considerato anche indice di completa combustione e da qui il nome di Sonda Lambda.



Il sistema di controllo della miscela aria-benzina viene pilotato dalla sonda lambda che inizia ad operare sopra i 300°C. L’elemento sensibile richiede un certo tempo di riscaldamento e per questo motivo la maggior parte delle sonde lambda hanno al loro interno un riscaldatore in ceramica che riduce sensibilmente il tempo di attivazione.



Sonda lambda al biossido di titanio



L’elemento in biossido di titanio non produce un voltaggio come quello allo zirconio. Nell’elemento in biossido di titanio la resistenza elettrica varia in rapporto alla concentrazione di ossigeno. A Lambda 1 (rapporto stechiometrico) si verifica una significativa variazione della resistenza. Applicando un opportuno valere di tensione alla sonda al titanio si può misurare un voltaggio in uscita che è in relazione con la concentrazione di ossigeno nei gas di scarico. A differenza del tipo allo zirconio, quello al titanio non richiede aria di riferimento e quindi le dimensioni dell’elemento sensibile sono più piccole.



L’elemento sensibile, l’elettrodo in platino ed il riscaldatore sono prodotti utilizzando la tecnologia NTK del film spesso multistrato.


I sensori all’ossido di zirconio ed all’ossido di titanio non sono intercambiabili sia per le dimensioni che per le differenti strategie di controllo che vengono utilizzate per valutare il segnale del sensore.

Diagnosi per l'officina



Manutenzioni delle sonde lambda



Le sonde lambda sono soggette ad una relativa usura e all’invecchiamento, perciò si consiglia di controllarne il funzionamento ogni 30.000 km e/o ad ogni verifica emissioni. Eventuali difetti di funzionamento si manifestano attraverso:






irregolarità di funzionamento del motore




aumento del consumo di benzina




emissioni inquinanti che non vengono mantenute al di sotto dei limiti di legge



Manutenzione in caso di guasti




In presenza di vibrazioni > controllare il supporto


In caso di danni meccanici > sostituire la sonda


In caso di consumo elevato di combustibile > controllare il funzionamento della sonda


In caso di utilizzo di benzina con piombo > sostituire la sonda


In caso di segnale di uscita non regolare misurato con oscilloscopio > sostituire la sonda


In caso di mancanza di segnale > controllare il connettore



Sostituzione delle sonde



La sostituzione deve essere effettuata impiegando sempre sonde complete di connettori originali OE assemblati in stabilimento.



Attenzione: Ogni veicolo possiede connettori specifici ed ogni sensore è stato definito per questo impiego. L’utilizzo di sonde universali è vivamente sconsigliato.



Procedura



Controllo del riscaldatore






Staccare il connettore della sonda




Controllare con un multimetro la resistenza tra i due cavi di colore bianco (OZA - biossido di zirconio) o tra i cavi rossi/bianchi oppure grigi/bianchi (OTA - biossido di titanio). Se la resistenza è maggiore di 30 W la sonda lambda deve essere sostituita.

Attenzione: Si raccomanda vivamente di evitare l’utilizzo di dispositivi quali rubacorrente o altri che possono forare o danneggiare l’isolamento dei cavi.





















http://it.wikipedia.org/wiki/Sonda_lambda
http://www.ngk.de/index.php?id=80

DIAGNOSI SONDA LAMBDA

Dovrebbe funzionare per la maggior parte delle auto , in ogni caso operando come descritto non si fanno danni alla sonda.
In ogni caso NON MI ASSUMO ALCUNA RESPONSABILITA'


Abbiamo bisogno di :
-Multimetro (o tester)

-Un amico che acelleri , alternativa tavoletta o mattone
Questi sono i cavi della sonda lambda :





Posizioniamo il selettore sulla parte cerchiata di blu , colleghiamo i cavi come indicato nel disegno e mettiamo i puntali sui pin collegati ai cavi bianchi . Verifichiamo che la resistenza non sia nulla , quindi in corto (schermo indica 0 ) o infinita , circuito interroto (sullo schermo appare una I maiuscola).

Dopodichè mettiamo il selettore sui 2000 m (cerchiato di rosso) e i puntali sui pin dei cavi grigi\neri ; mettiamo in moto il motore e lasciamo scaldare un po' (2 min dovrebbero bastare.)
misuriamo a varie % di pressione acelleratore .
Dovrebbe apparire un valore oscillante tra 500-900 (0,5-0,9 v) se operiamo sulla prima sonda , e oscillante fra 600-700 (0,6-0,7 v) se operiamo sulla seconda sonda.

Sintesi :
1° prova , misuriamo fra i due cavi bianchi , non deve apparire 0 oppure I
2° prova , misuriamo fra i due cavi nero e grigio , i valori a motore in moto devono oscillare fra 500-600 o fra 600-700

Se queste condizioni si verificano (o non si verificano nel caso della seconda prova) la sonda è da cambiare.

Questo vale per la sonda al biossido di zirconio . Per l' altro tipo di sonda , non ho dati ne ne ho trovato.
Come stabilire se si ha una sonda o l' altra ? Semplice , tester impostato nel 20 della zona rossa e puntali sui cavi nero\grigi che VENGONO dalla centralina (non quelli collegati alla sonda) e controllare se c'è voltaggio.
Se è presente voltaggio la sonda è al biossido di tianio , e la misurazione non viene fatta a seconda del voltaggio emesso dalla sonda ma a seconda della resistenza interna alla sonda.

Di conseguenza se è interrota oppure in corto non può funzionare (schermo indica I \ 0 )

Riassunto : accertato che la sonda è di questo tipo possiamo solo verificare che non sia ne in corto ne interrota.


Immagini trovate sulla rete .
NON MI ASSUMO ALCUNA RESPONSABILITA'

questa mi pare una cosa molto utile! vediamo anche se And riesce nel lavoro

....nessuna responsabilita'??? no, che.......se qualcuno fa danni li mandiamo da te....

..a parte gli scherzi, bella guida, complimenti.....

Sai com' è ste ... sempre meglio tutelarsi......
Grazie a tutti e due.

Non conoscendo a fondo questo argomento ho dimenticato di fare una distinzione...

no problem